单例模式加锁与不加锁实例C++

2024-06-22 22:58
文章标签 c++ 模式 单例 实例 加锁

本文主要是介绍单例模式加锁与不加锁实例C++,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1 教科书里的单例模式

  我们都很清楚一个简单的单例模式该怎样去实现:构造函数声明为private或protect防止被外部函数实例化,内部保存一个private static的类指针保存唯一的实例,实例的动作由一个public的类方法代劳,该方法也返回单例类唯一的实例。

  上代码:  

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
class singleton
{
protected :
     singleton(){}
private :
     static singleton* p;
public :
     static singleton* instance();
};
singleton* singleton::p = NULL;
singleton* singleton::instance()
{
     if (p == NULL)
         p = new singleton();
     return p;
}

  这是一个很棒的实现,简单易懂。但这是一个完美的实现吗?不!该方法是线程不安全的,考虑两个线程同时首次调用instance方法且同时检测到p是NULL值,则两个线程会同时构造一个实例给p,这是严重的错误!同时,这也不是单例的唯一实现!

2 懒汉与饿汉

  单例大约有两种实现方法:懒汉与饿汉。

    • 懒汉:故名思义,不到万不得已就不会去实例化类,也就是说在第一次用到类实例的时候才会去实例化,所以上边的经典方法被归为懒汉实现;
    • 饿汉:饿了肯定要饥不择食。所以在单例类定义的时候就进行实例化。

  特点与选择:

    • 由于要进行线程同步,所以在访问量比较大,或者可能访问的线程比较多时,采用饿汉实现,可以实现更好的性能。这是以空间换时间。
    • 在访问量较小时,采用懒汉实现。这是以时间换空间。
3 线程安全的懒汉实现

  线程不安全,怎么办呢?最直观的方法:加锁。

  • 方法1:加锁的经典懒汉实现:
复制代码
class singleton
{
protected:singleton(){pthread_mutex_init(&mutex);}
private:static singleton* p;
public:static pthread_mutex_t mutex;static singleton* initance();
};pthread_mutex_t singleton::mutex;
singleton* singleton::p = NULL;
singleton* singleton::initance()
{if (p == NULL){pthread_mutex_lock(&mutex);if (p == NULL)p = new singleton();pthread_mutex_unlock(&mutex);}return p;
}
复制代码
  • 方法2:内部静态变量的懒汉实现

  此方法也很容易实现,在instance函数里定义一个静态的实例,也可以保证拥有唯一实例,在返回时只需要返回其指针就可以了。推荐这种实现方法,真得非常简单。    

 

复制代码
class singleton
{
protected:singleton(){pthread_mutex_init(&mutex);}
public:static pthread_mutex_t mutex;static singleton* initance();int a;
};pthread_mutex_t singleton::mutex;
singleton* singleton::initance()
{pthread_mutex_lock(&mutex);static singleton obj;pthread_mutex_unlock(&mutex);return &obj;
}
复制代码

 

4 饿汉实现

  为什么我不讲“线程安全的饿汉实现”?因为饿汉实现本来就是线程安全的,不用加锁。为啥?自己想!

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
class singleton
{
protected :
     singleton()
     {}
private :
     static singleton* p;
public :
     static singleton* initance();
};
singleton* singleton::p = new singleton;
singleton* singleton::initance()
{
     return p;
}

  是不是特别简单呢?

  以空间换时间,你说简单不简单?

  面试的时候,线程安全的单例模式怎么写?肯定怎么简单怎么写呀!饿汉模式反而最懒[正经脸]! 

这篇关于单例模式加锁与不加锁实例C++的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1085653

相关文章

Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)

《Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)》本文详细指导如何在VMware环境下配置NAT网络模式,包括设置主机和虚拟机的IP地址、网关,以及针对Linux和Windows系统的具体步骤,... 目录一、配置NAT网络模式二、设置虚拟机交换机网关2.1 打开虚拟机2.2 管理员授权2.3 设置子

C# WinForms存储过程操作数据库的实例讲解

《C#WinForms存储过程操作数据库的实例讲解》:本文主要介绍C#WinForms存储过程操作数据库的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、存储过程基础二、C# 调用流程1. 数据库连接配置2. 执行存储过程(增删改)3. 查询数据三、事务处

springboot security验证码的登录实例

《springbootsecurity验证码的登录实例》:本文主要介绍springbootsecurity验证码的登录实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录前言代码示例引入依赖定义验证码生成器定义获取验证码及认证接口测试获取验证码登录总结前言在spring

tomcat多实例部署的项目实践

《tomcat多实例部署的项目实践》Tomcat多实例是指在一台设备上运行多个Tomcat服务,这些Tomcat相互独立,本文主要介绍了tomcat多实例部署的项目实践,具有一定的参考价值,感兴趣的可... 目录1.创建项目目录,测试文China编程件2js.创建实例的安装目录3.准备实例的配置文件4.编辑实例的

python+opencv处理颜色之将目标颜色转换实例代码

《python+opencv处理颜色之将目标颜色转换实例代码》OpenCV是一个的跨平台计算机视觉库,可以运行在Linux、Windows和MacOS操作系统上,:本文主要介绍python+ope... 目录下面是代码+ 效果 + 解释转HSV: 关于颜色总是要转HSV的掩膜再标注总结 目标:将红色的部分滤

C++ 中的 if-constexpr语法和作用

《C++中的if-constexpr语法和作用》if-constexpr语法是C++17引入的新语法特性,也被称为常量if表达式或静态if(staticif),:本文主要介绍C++中的if-c... 目录1 if-constexpr 语法1.1 基本语法1.2 扩展说明1.2.1 条件表达式1.2.2 fa

SpringBoot如何通过Map实现策略模式

《SpringBoot如何通过Map实现策略模式》策略模式是一种行为设计模式,它允许在运行时选择算法的行为,在Spring框架中,我们可以利用@Resource注解和Map集合来优雅地实现策略模式,这... 目录前言底层机制解析Spring的集合类型自动装配@Resource注解的行为实现原理使用直接使用M

C++中::SHCreateDirectoryEx函数使用方法

《C++中::SHCreateDirectoryEx函数使用方法》::SHCreateDirectoryEx用于创建多级目录,类似于mkdir-p命令,本文主要介绍了C++中::SHCreateDir... 目录1. 函数原型与依赖项2. 基本使用示例示例 1:创建单层目录示例 2:创建多级目录3. 关键注

C++从序列容器中删除元素的四种方法

《C++从序列容器中删除元素的四种方法》删除元素的方法在序列容器和关联容器之间是非常不同的,在序列容器中,vector和string是最常用的,但这里也会介绍deque和list以供全面了解,尽管在一... 目录一、简介二、移除给定位置的元素三、移除与某个值相等的元素3.1、序列容器vector、deque

C++常见容器获取头元素的方法大全

《C++常见容器获取头元素的方法大全》在C++编程中,容器是存储和管理数据集合的重要工具,不同的容器提供了不同的接口来访问和操作其中的元素,获取容器的头元素(即第一个元素)是常见的操作之一,本文将详细... 目录一、std::vector二、std::list三、std::deque四、std::forwa